2017年十大创新技术

《科学美国人》联合世界经济论坛专家网络与全球未来委员会，并综合学术界、商业界、政府部门等其他领域的专家的意见，评选出了2017年十大创新技术：量子计算、液体活检、人造树叶、基因疫苗、精准农业……这些技术都有着打破陈规的力量。

地下70千米：超级火山的真相

目前全球有数以百万人居住在火山附近，最近30多年仍有超过2万人死于火山爆发。沉默的火山让人觉得它不再具有威慑性，一旦爆发却又会带来灾难。科学家希望利用地震波携带的信息，以及太阳发射的带电粒子产生的影响，弄清楚隐藏在地下深处的火山真相，找到预测火山爆发的方法。

宇宙学对撞机：两个极端尺度的交融

按照暴胀理论，在140亿年前，宇宙曾经历过一段短暂而疯狂的指数式膨胀，在这段时间内，宇宙的温度可能高达千亿亿亿摄氏度，蕴含的能量比如今人类在大型强子对撞机中创造的最高能量还要高百亿倍。如果把此时的宇宙看成一台超级对撞机，或许有助于发现极小尺度下的未知基本粒子和基本物理定律。

虚粒子：更深层的物理学线索

尽管粒子标准模型取得了辉煌的成功，但物理学家深知，它并不是一个完善的理论。为了寻找标准模型之外的未知粒子，物理学家们开始了一场竞赛。有人打算直接通过LHC等加速器直接制造出新粒子，但一些人却另辟蹊径，要探测未知粒子作为“虚粒子”时产生的效应，从而发现更深层的物理学定律。

跨越62个数量级的宇宙旅程

从某种角度说，我们人类的能力非常有限，仅靠肉眼的话，我们能感知到的物体小不过毫米尺度，大也难超千米尺度。但在科学帮助下，我们对世界的认识极大程度地突破了自身的局限，向下可至时空的基本单元，向上直达可观测宇宙的边缘。一趟途经从小到大的各个尺度，跨越62个数量级的旅程，可以带你更好地领略宇宙之美。

母胎界面的免疫奇迹

对于母体来说，胎儿和胎儿附带的胎盘应该是外来物，母体的免疫系统应该尽一切可能打击异物，清除掉这些不属于自己的物质。但是，在子宫和胎儿之间的胎盘不仅没有被消灭掉，还在违反常规免疫现象的情况下，为胎儿和母体架起了一座沟通的桥梁，好让胎儿能够正常成长。

攻破细菌生物膜

生物膜是细菌的保护罩，由数百万紧密相连、包裹在黏滑基质中的细菌组成，具有极为复杂的立体结构。排水管中累积的厚厚黏液，就是生物膜。一旦细菌在人体内形成生物膜，它们就能抵御抗生素，可对人体造成致命的伤害——由生物膜导致的人类死亡数量，与癌症不相上下。如何攻破生物膜，杀死里面的细菌，是一道科学难题。

洪水与旱灾夹击：极端气候下的加州

与以往不同，今年的加利福尼亚州经历了一次颠覆式的大反转，持续的干旱突然迎来了海量的降水。但是，洪水的到来不但没有缓解干旱带来的问题，反而引发了新的灾害——大面积土地被淹，无数公路被迫关闭。气候变化引发的极端天气让加利福尼亚州遭受双重夹击，这也是大自然给人类的警示：是时候想办法应对极端天气了。

鱼类投放引发生态灾难

在美国，向河流、湖泊中投放鱼类供人们休闲垂钓，有着悠久的历史。然而，保护生物学家逐渐发现，人们投放的外来鱼类不仅会加速本地珍稀鱼类的消失、灭亡，还会对当地食物链上的其他生物造成灾难性的影响，处于濒危的边缘。

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